KR19980058235A

KR19980058235A - 비디오 코딩장치

Info

Publication number: KR19980058235A
Application number: KR1019960077547A
Authority: KR
Inventors: 허철회
Original assignee: 구자홍; 엘지전자 주식회사
Priority date: 1995-05-16
Filing date: 1996-12-26
Publication date: 1998-09-25
Also published as: WO1996036514A1; DE19680473B4; KR100212774B1; KR970703877A; US5826951A; DE19680473T1; JP3387692B2; JPH08310365A

Abstract

본 발명은 디씨티와 블록움직임 예측을 통해 비디오 데이타를 압축하는 디지탈 비디오신호의 엔코딩기술에 관한 것으로, 종래의 비디오 코딩장치는 회로구성이 복잡한 뿐더러 디씨티부와 역디씨티부가 동일한 피드백루프내에 위치하게 되어 피드백루프를 통해 각부로 전달되는 데이타의 총 소요시간이 많이 소요되므로 전 디지탈 비디오 시스템의 실시간 적용에 어려움이 있었다.

따라서, 본 발명은 이를 해결하기 위하여, 원래의 비디오입력신호(V_in)을 공급받아 공간상의 리던던시를 제거하는 디씨티부(21)와; 가산기(22)를 통해 에러 보상된 비디오신호 공급받아 유한갯수의 값으로 근사화시키는 양자화부(23)와; 상기 양자화부(23)에 의해 양자화된 신호를 공급받아 그 양자화의 역과정을 수행하는 역양자화부(25)와; 상기 디씨티부(21)에서 출력되는 현재 프레임의 비디오 신호와 상기 역양자화부(25)에서 출력되는 이전 프레임의 비디오신호를 근거로 시간상의 움직임벡터를 추정하여 그 추정결과를 상기 가산기(22)의 에러입력으로 출력하는 시간영역 움직임예측부(26)로 구성하여 전 디지탈 비디오 시스템의 실시간 적용이 용이하도록 하고, 사용상의 편리함을 제공할 수 있도록 한 것이다.

Description

비디오 코딩장치

제1도는 일반적인 비디오 코딩장치의 블록도.

제2도는 본 발명 비디오 코딩장치의 일실시 예시 블록도.

제3도는 본 발명 비디오 코딩장치의 다른 실시 예시 블록도.

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

21 : 디씨티부 22 : 가산기

23 : 양자화부 24 : 가변장 부호화기

25 : 역양자화부 26 : 시간영역 움직임예측부

본 발명은 디씨티(DCT)와 블록움직임 예측을 통해 비디오 데이타를 압축하는 디지탈 비디오신호의 엔코딩기술에 관한 것으로, 특히 필요에 따라 공간압축과 시간압축을 선택적으로 실시할 수 있도록한 비디오 코딩장치에 관한 것이다.

제1도는 일반적인 비디오 코딩장치의 블록도로서 이에 도시한 바와 같이, 가산기(11)를 통해 움직임 보상된 입력비디오신호를 이산여현변환하여 공간상의 리던던시를 제거하는 디씨티부(DCT)(12)와; 상기 디씨티부(12)의 출력 영상신호를 유한갯수의 값으로 근사화시키는 양자화부(13)와; 상기 양자화 처리된 영상신호를 코딩함에 있어서 손실을 없애기 위해 각 코드마다 길이를 다르게 설정하는 가변장 부호화기(14)와; 상기 양자화부(13)의 출력신호를 공급받아 상기 양자화의 역과정을 수행하는 역양자화부(15)와; 상기 역양자화부(15)의 출력신호를 공급받아 디씨티의 역과정을 수행하는 역디씨티부(16)와; 현재 프레임의 비디오신호와 상기 역디씨티부(16)에서 출력되는 이전 프레임의 비디오신호를 근거로 움직임 백터를 예측하여 그 예측정보를 상기 가산기(11)측으로 출력하는 공간영역 움직임예측부(17)로 구성된 것으로, 이의 작용을 설명하면 다음과 같다.

비디오입력신호(V_in)가 가산기(11)를 통해 디씨티부(12)에 공급되어 공간간의 리던던시가 제거된 후 양자화부(13)에서 양자화 과정을 통해 유한갯수의 값으로 근사화되고, 다시 가변장 부호화기(14)를 통해 가변장 방식으로 부호화 처리된 다음 채널(CH)측으로 출력된다.

한편, 상기 양자화부(13)에 의해 양자화 처리된 신호가 다른 한편으로는 역양자화부(15)측으로 전달되어 그 양자화의 역과정이 수행된 후 다시 역디씨티부(16)에 공급되어 상기 디씨티의 역과정이 수행되는데, 이 역디씨티부(16)는 공간영역 움직임예측부(17)에서 움직임 백터를 예측하거나 움직임 보상된 예측을 수행하는데 필요한 공간영역으로서 역디씨티 계수를 변환하는데 필요로 하는 블록이다.

즉, 상기 공간영역 움직임 예측부(17)는 현재 프레임의 비디오입력신호(V_in)와 상기 역디씨티부(16)에서 출력되는 이전 프레임의 비디오신호를 근거로 움직임 백터를 예측하여 그 예측 결과를 상기 가산기(11)에 출력하고, 그 가산기(11)는 움직임 백터를 근거로 이전 프레임신호에 현재 프레임과의 에러성분을 더하여 상기 디씨티부(12)에 출력하게 된다.

그러나, 이와 같은 종래의 비디오 코딩장치는 회로구성이 복잡할 뿐더러 디씨티부와 역디씨티부가 동일한 피드백루프내에 위치하게 되어 피드백루프를 통해 각부로 전달되는 데이타의 총 소요시간이 많이 소요되므로 전 디지탈 비디오 시스템의 실시간 적용에 어려움이 있었다.

따라서, 본 발명의 제1목적은 비디오 코딩루프내에서 역디씨티부를 생략함과 아울러 디씨티를 루프 밖에 설치하고, 루프내에 공간영역 움직임 예측부를 두어 움직임을 예측하는 비디오 코딩장치를 제공함에 있다.

또한, 본 발명의 제2목적은 시스템의 환경에 따라 공간영역 움직임예측 구조나 시간영역 움직임예측 구조를 선택하여 비디오신호를 코딩하는 이중 구조의 비디오 코딩장치를 제공함에 있다.

제2도는 상기의 제1목적을 달성하기 위한 본 발명 비디오 코딩장치의 일실시 예시 블록도로서 이에 도시한 바와 같이, 원래의 비디오입력신호(V_in)를 공급받아 공간상의 리던던시를 제거하는 디씨티부(21)와; 가산기(22)를 통해 에러보상된 비디오신호를 공급받아 유한갯수의 값으로 근사화시키는 양자화부(23)와; 상기 양자화 처리된 영상신호를 코딩함에 있어서 손실을 없애기 위해 각 코드마다 길이를 다르게 설정하여 코딩하는 가변장 부호화기(24)와; 상기 양자화부(23)에 의해 양자화된 신호를 공급받아 그 양자화의 역과정을 수행하는 역양자화부(25)와; 상기 디씨티부(21)에서 출력되는 현재 프레임의 비디오신호와 상기 역양자화부(25)에서 출력되는 이전 프레임의 비디오신호를 근거로 시간상의 움직임 벡터를 추정하여 그 추정결과를 상기 가산기(22)의 에러입력으로 출력하는 시간영역 움직임예측부(26)로 구성한 것으로, 이와 같이 구성한 본 발명의 작용 및 효과를 상세히 설명하면 다음과 같다.

원래의 비디오신호 즉, 비디오입력신호(V_in)가 직접 피드백 루프상의 가산기(22)에 공급되지 않고 디씨티부(21)를 통해 공간간의 리던던시가 제거된 후 그 가산기(22)를 통해 양자화부(23)에 공급되어 소정의 양자화 과정을 통해 유한갯수의 값으로 근사화되고, 다시 가변장 부호화기(24)를 통해 가변장 방식으로 부호화 처리된 다음 채널(CH)측으로 출력된다.

한편, 상기 양자화부(23)에 의해 양자화 처리된 신호가 다른 한편으로는 역양자화부(25)측으로 전달되어 상기 양자화의 역과정이 수행된 후 별도의 역디씨티과정이 수행되지 않고 곧바로 시간영역 움직임예측부(26)에 공급된다.

따라서, 상기 시간영역 움직임예측부(26)는 상기 역양자화부(25)의 출력신호를 대상으로 움직임 백터를 예측하여 그 예측 결과를 상기 가산기(22)에 출력하고, 그 가산기(22)는 움직임 백터를 근거로 이전 프레임신호에 현재 프레임과의 에러성분을 더하여 상기 양자화부(23)에 출력하게 된다.

이와 같이 디씨티부(21)가 피드백루프의 밖에 설치되고 역디씨티부가 생략된것을 알 수 있는데, 이를 가능하게 하는 것이 바로 시간영역 움직임예측부(26)이다. 즉, 시간영역 움직임예측부(26)는 움직임 예측을 수행함에 있어서 종래와 같이 공간상의 움직임을 예측하는 것이 아니라 소정의 예측 알고리즘을 이용하여 시간상의 움직임을 예측하게 된다.

한편, 제3도는 본 발명의 다른 실시예를 보인 것으로, 시스템의 환경에 따라 제2도와 같이 시간상의 움직임을 예측하여 비디오신호를 압축하는 비디오 코딩루프를 제공하거나 제1도와 같이 공간상의 움직임을 예측하여 비디오신호를 압축하는 비디오 코딩루프를 제공하기 위해 제안된 것이다.

즉, 제1도와 같이 공간상의 움직임을 예측하여 비디오신호를 압축하고자 하는 경우 멀티플렉서(MUX1-MUX4) 및 디멀티플렉서(DMUX1-DMUX4)에 공급되는 각각의 제어신호(CS1-CS8)를“하이”로 출력하여 가산기(32), 디씨티부(33), 양자화부(34), 역양자화부(36), 역디씨티부(37), 공간영역 움직임예측부(38)를 통해 비디오 입력신호(V_in)를 코딩하여 출력하게 된다.

그러나, 제2도와 같이 시간상의 움직임을 예측하여 비디오신호를 압축하고자 하는 경우 멀티플렉서(MUX1-MUX4) 및 디멀티플렉서(DMUX1-DMUX4)에 공급되는 각각의 제어신호(CS1-CS8)를“로우”로 출력하여 디씨티부(31), 가산기(32), 양자화부(34), 역양자화부(36), 시간영역 움직임예측부(39)를 통해 비디오입력신호(V_in)를 코딩하여 출력하게 된다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명은 비디오 코딩루프내에서 역디씨티부를 생략함과 아울러 디씨티를 루트 밖에 설치하고 루프내에 공간영역 움직임 예측부를 두어 움직임을 예측함으로써 피드백루프를 통해 각부로 전달되는 데이타의 총 소요시간이 많이 단축되어 전 디지탈 비디오 시스템의 실시간 적용이 용이한 이점이 있고, 시스템의 환경에 따라 공간영역 움직임예측 구조나 시간영역 움직임예측 구조를 선택하여 비디오신호를 코딩할 수 있도록 함으로써 사용상의 편리함을 제공할 수 있는 효과가 있다.

Claims

원래의 비디오입력신호(V_in)를 공급받아 공간상의 리던던시를 제거하는 디씨티부(21)와; 가산기(22)를 통해 에러보상된 비디오신호를 공급받아 유한갯수의 값으로 근사화시키는 양자화부(23)와; 상기 양자화부(23)에 의해 양자화된 신호를 공급받아 그 양자화의 역과정을 수행하는 역양자화부(25)와; 상기 디씨티부(21)에서 출력되는 현재 프레임의 비디오신호와 상기 역양자화부(25)에서 출력되는 이전 프레임의 비디오신호를 근거로 시간상의 움직임벡터를 추정하여 그 추정결과를 상기 가산기(22)의 에러입력으로 출력하는 시간영역 움직임예측부(26)로 구성한 것을 특징으로 하는 비디오 코딩장치.
공간영역 움직임예측구조의 비디오 코딩장치와 시간영역 움직임예측 구조의 비디오 코딩장치를 이중으로 구비하고, 멀티플렉서(MUX1-MUX4) 및 디멀티플렉서(DMUX1-DMUX4)의 선택에 따라 하나의 비디오 코딩장치가 선택되도록 구성한 것을 특징으로 하는 비디오 코딩장치.